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四、实验步骤
(1) 用电导水或重蒸馏水准确配制0.01mol·L-1的KCl标准溶液。
(2) 取十二烷基硫酸钠在80℃烘干3h,用电导水或重蒸馏水准确配制0.002mol·L-1,0.004mol·L-1,0.006mol·L-1,0.007mol·L-1,0.008mol·L-1,0.009mol·L-1,0.010mol·L-1,0.012mol·L-1,0.014mol·L-1,0.016mol·L-1,0.018mol·L-1,0.020mol·L-1的十二烷基硫酸钠溶液各100mL。
(3) 打开恒温水浴调节温度至25℃或其他合适温度,开通电导率仪。
(4) 用0.001mol·L-1KCl标准溶液标定电导池常数。
(5) 由稀到浓分别测定上述各溶液的电导率。
用后一个溶液**洗前一个溶液的电导池3次以上,各溶液测定时必须恒温10min,每个溶液的电导率读数3次,取平均值。
列表记录各溶液对应的电导率。
(6) 实验结束后洗净电导池和电极,并测量水的电导率。
五、注意事项
(1) 电极不使用时应浸泡在蒸馏水中,使用时用滤纸轻轻沾干水分,不可用纸擦拭电极上的铂黑(以免影响电导池常数)。
(2) 配制溶液时,由于有泡沫,保证表面活性剂完全溶解,否则影响浓度的准确性。
(3) CMC浓度有一定的范围。
六、数据记录与处理
(1) 计算各浓度的十二烷基硫酸钠水溶液的电导率和摩尔电导率。
(2) 将数据列表,做κ~c图或λm~c图,由曲线转折点确定临界胶束浓度CMC值。
七、思考题
(1) 若要知道所测得的临界胶束浓度是否准确,可用什么实验方法验证之?
(2) 溶液的表面活性剂分子与胶束之间的平衡同浓度和温度有关,试问如何测出其热能效应ΔH值?
(3) 非离子型表面活性剂能否用本实验方法测定临界胶束浓度?若不能,则可用何种方法测之?
(4) 试说出电导法测定临界胶束浓度的原理。
(5) 实验中影响临界胶束浓度的因素有哪些?
八、讨论
测定CMC的方法很多,常用的有表面张力法、电导法、染料法、增溶作用法、光散射法等。
这些方法原理上都是从溶液的物理化学性质随浓度变化关系出发求得。
其中表面张力和电导法比较简便准确。
表面张力法除了可求得CMC之外,还可以求出表面吸附等温线,此外还有一优点,就是无论对于高表面活性还是低表面活性的表面活性剂,其CMC的测定都具有相似的灵敏度,此法不受无机盐的干扰,也适合非离子表面活性剂,电导法是经典方法,简便可靠。
只限于离子性表面活性剂,此法对于有较高活性的表面活性剂准确性高,但过量无机盐存在会降低测定灵敏度,因此配制溶液应该用电导水。
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